生活中的数学-骗局与悖论
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欧阳索引创编2021.02.02十大数学悖论欧阳家百(2021.03.07)1.理发师悖论(罗素悖论):某村只有一人理发,且该村的人都需要理发,理发师规定,给且只给村中不自己理发的人理发。
试问:理发师给不给自己理发?如果理发师给自己理发,则违背了自己的约定;如果理发师不给自己理发,那么按照他的规定,又应该给自己理发。
这样,理发师陷入了两难的境地。
2.说谎者悖论:公元前6世纪,古希腊克里特岛的哲学家伊壁门尼德斯有如此断言:“所有克里特人所说的每一句话都是谎话。
”如果这句话是真的,那么也就是说,克里特人伊壁门尼德斯说了一句真话,但是却与他的真话——所有克里特人所说的每一句话都是谎话——相悖;如果这句话不是真的,也就是说克里特人伊壁门尼德斯说了一句谎话,则真话应是:所有克里特人所说的每一句话都是真话,两者又相悖。
所以怎样也难以自圆其说,这就是著名的说谎者悖论。
:公元前4世纪,希腊哲学家又提出了一个悖论:“我现在正在说的这句话是假的。
”同上,这又是难以自圆其说!说谎者悖论至今仍困扰着数学家和逻辑学家。
说谎者悖论有许多形式。
如:我预言:“你下面要讲的话是‘不’,对不对?用‘是’或‘不是’来回答。
”又如,“我的下一句话是错(对)的,我的上一句话是对(错)的”。
3.跟无限相关的悖论:{1,2,3,4,5,…}是自然数集:{1,4,9,16,25,…}是自然数平方的数集。
这两个数集能够很容易构成一一对应,那么,在每个集合中有一样多的元素吗?4.伽利略悖论:我们都知道整体大于部分。
由线段BC上的点往顶点A连线,每一条线都会与线段DE(D点在AB上,E点在AC 上)相交,因此可得DE与BC一样长,与图矛盾。
为什么?5.预料不到的考试的悖论:一位老师宣布说,在下一星期的五天内(星期一到星期五)的某一天将进行一场考试,但他又告诉班上的同学:“你们无法知道是哪一天,只有到了考试那天的早上八点钟才通知你们下午一点钟考。
你能说出为什么这场考试无法进行吗?6.电梯悖论:在一幢摩天大楼里,有一架电梯是由电脑控制运行的,它每层楼都停,且停留的时间都相同。
数学悖论小故事“悖论”这个词的意义比较丰富,它包括一切与人的直觉和日常经验相矛盾的数学结论。
那些结论会使我们惊讶无比。
悖论主要有三种形式:1.一种论断看起来好象肯定错了,实际上却是对的(佯谬);2.一种论断看起来好象肯定对了,实际上却错了(似是而非);3.一系列理论看起来好象无懈可击,却导致了逻辑上自相矛盾。
悖论有点象变戏法,人们看完以后,几乎没有一个不惊讶得马上就想知道:“这套戏法是怎么搞成的?”当把技巧告诉他后,他便不知不觉地被引进深奥而有趣的数学世界中。
下面几个例子,可以让大家体会这其中的趣味。
1、唐·吉诃德悖论小说《唐·吉诃德》里描写过一个国家,它有一条奇怪的法律,每个旅游者都要回答一个问题:“你来这里做什么?”回答对了,一切都好办;回答错了,就要被绞死。
一天,有个旅游者回答:“我来这里是要被绞死。
”旅游者被送到国王那里。
国王苦苦想了好久:他回答得是对还是错?究竟要不要把他绞死。
如果说他回答得对,那就不要绞死他——可这样一来,他的回答又成了错的了!如果说他回答错了,那就要绞死他——但这恰恰又证明他回答对了。
实在是左右为难!2、强盗的难题强盗抢劫了一个商人,他将商人捆在树上,预备在杀掉他之前,先戏弄一番.强盗头子对他说:"我本想立即杀掉你,但在临死之前,再给你一个机会.你说我会不会杀掉你,如果你说对了,我就放了你,决不反悔!如果说错了.我就杀掉你."强盗以为,商人已逃不了一死,他怎么也没有想到,商人凭着自己的聪明才智逃过了这一劫.聪明的商人仔细一想,便说:"你会杀掉我."这下,轮到强盗发呆了,"如果我把你杀了,你就说对了,那么就应该放了你;如果把你放了,你就说错了,却又应该把你杀掉."强盗想不到自己陷入了进退两难的境地,心下对商人顿生佩服的感情,于是将商人放了.这是古希腊哲学家嘴边常讲的故事.商人的一句:"你会杀掉我的."立马解除了眼前的困境,他是多么地聪明.假如他说:"你会放了我的."这样,强盗就说法,让强盗无论怎么做,都必定与许下的诺言自相矛盾.像这样有趣的问题还有许多.比如,上帝是万能的,你说上帝能创造一块他也举不起来的大石头吗?3、上帝不是万能的用反证法证明证明:假设上帝是万能的,那么上帝能造出一块他自己都举不起来的石头,否则上帝就不是万能的;但是上帝又举不起这块石头,因此上帝不是万能的,这与假设矛盾;所以原假设不成立,即上帝不是万能的4、说谎者悖论公元前6世纪,古希腊克里特岛的哲学家伊壁门尼德斯有如此断言:"所有克里特人所说的每一句话都是谎话."如果这句话是真实的,那么也就是说,克里特人伊壁门尼德斯说了一句真话,但是断言却说:克里特人是不会说真话的.如果这句话是不真的,也就是说,克里特人伊壁门尼德斯说了句谎话,同时断言表明:克里特岛也有人不说谎.那么,他说的话又是真话.所以,怎样也难以自圆其说.这就是著名的说谎者悖论.公元前4世纪,希腊哲学家也提出了这个悖论:"我现在正在说的这句话是谎话."因为你说的话若是真话,按话的内容分析,那么它又应是一句谎话;反之,若你说的话是谎话,那么你的话又应是真话.说谎者悖论至今仍困扰着数学家和逻辑学家.说谎者悖论有许多形式.比如,我预言:"你下面要讲的话是'不',对不对?用'是'或者'不'来回答!"如果你说:"不"那表明你不同意我的预言.也就是说你应说"是",这样与你的本意相矛盾.如果你回答说:"是!"这意味着你同意我的预言,那么你要的话就应当"不",于是又产生矛盾5、梵学者的预言一天,梵学者与他的女儿苏耶发生了争论。
悖论大集合悖论大集合(1)米堆悖论。
如果一粒米不算一堆米,两粒米不算一堆米,三粒米不算一堆米……那么照此逻辑,一万粒米也不算一堆米。
与之相对的是(2)沙丘悖论。
如果有一堆沙,拿走一颗沙这还是一堆沙,拿走两颗沙这还是一堆沙,那么,拿走n颗也算是一堆沙,所以一颗沙也叫一堆沙。
和我们的认识抵触。
(2)赌徒的谬误。
假设有一个赌徒,他在赌博中连续赢了9次,请问第10次他会输还是赢?这个问题一般有两种答案,第一,他会赢,因为很多人觉得前9次赢了,说明他运气来了,下一次要赢了。
第二,他会输,因为风水轮流转,不可能一直好运,这样才能平衡。
这和买彩票号码是一样的,有人认为要买前几次出现过的号码,觉得这是热门号码。
而有人则认为应该买其他号码,因为既然前几次是那个号码,那么后来就肯定不是了。
这种对不确定的事情以前面的结果进行推测就叫赌徒的谬误。
其实,第10次赌徒到底是输还是赢还是一件未知的事情,所谓运气楼主也不知道到底存不存在这种东西。
你们呢?觉得运气存在么?(3)怕老婆悖论。
电台举行节目,要求所有男性出场。
要求怕老婆的就站左边,不怕的站右边。
中国男性以怕老婆为荣。
于是纷纷走向左边。
只有唯一一个男性在右边。
主持人不解问他是不是不怕老婆,他说:“我老婆不让我去人多的地方。
”这下主持人犯了难。
到底他是怕老婆还是不怕呢?(4)万能溶液悖论。
(很多经典的悖论有可能大家见过就当复习吧,蹭)一位科学家的弟子好高骛远,于是有一天他非常骄傲的对老师说,我要发明一种能溶解任何东西的万能溶液。
他的老师只是轻轻的说:那你用什么容器装它呢?(5)鳄鱼悖论。
一头鳄鱼抓住了一个小孩,它对小孩妈妈说:“你猜我吃不吃他?猜对了我就不吃他。
猜错了我就吃了它。
”小孩妈妈说:“我猜你要吃了我的孩子。
”鳄鱼说:“哈哈,那我要吃了它。
”小孩妈妈说:“我猜对了那你就不应该吃他。
”鳄鱼这下糊涂了,如果还给她孩子,那他就猜错了我应该吃了它,但是我吃了他她就猜对了不应该吃他,最后鳄鱼还给了她孩子。
数学史上十个有趣的悖论1. 赫拉克利特悖论:你永远无法踏入同一条河流。
因为河流的水流不断更替,所以你每次接触到的都是不同的水。
2. 亚里士多德悖论:有一只鸟,如果它每天吃一只虫子就会活下去,那么它连续吃两只虫子会发生什么?它会死亡,因为它每天只需要一只虫子来维持生命。
3. 形而上学悖论:如果一个人把一艘船的每一块木头一块一块地替换掉,那么到最后是否还是同一艘船呢?4. 希尔伯特问题的悖论:是否存在一个包含所有数学真理的最终公式列表?如果是,那么这个列表将包含说真话的几句话和谎言。
但如果它不能说出哪句话是真话,哪句话是谎言,那么这个列表就不完整。
5. 斯特芬兹悖论:如果你有一个无穷的房间,房间里有一个无穷大的桶,里面装满了无穷多的球,但只有两种颜色:红和白。
你是否能用有限的步骤将球分成两堆,一堆红的,一堆白的?6. 孪生数悖论:对于任何一个素数,若将它加一或减一,它们之间的差值必定是二。
因此,两个素数之间一定有一个偶数。
7. 吉尔伯特-陶逊悖论:如果一个村庄中只有男人和小孩,那么这个村庄中一定存在一个人至少有红色头发吗?实际上是可以的,因为这个悖论只是一个错综复杂的抽象预测。
8. 无穷大悖论:如果你将自然数的所有数字分成偶数和奇数,你会发现奇数会比偶数多一些。
但是,当你将这些数字除以二,结果是每个数字都是整数,因此奇数和偶数应该在数量上相同。
9. 托勒密悖论:在托勒密的地球中心宇宙模型中,一颗星星的轨道被假定为匀速圆周运动。
这导致了一个悖论,因为我们观察到的星星的视差应该与其轨道的半径有关,但实际上并非如此。
10. 蒙提霍尔悖论:你在面前有三个门,其中一个门后面是奖品,另两个门后面没有奖品。
你选择了一个门,然后主持人打开了另一个没有奖品的门。
你是否应该更改你的选择以提高你获得奖品的机会?是的,你应该更改你的选择,因为这将让你获得奖品的机会增加到2/3。
《生活中的数学》校本课程目录第一讲: 生活中的趣味数学第二讲:数学中的悖论第三讲:对称自然美的基础第四讲:斐波那契数列第五讲:龟背上的学问第六讲:巧用数学看现实第七讲:运用数学函数方程解决生活中的问题第八讲:生活中的优化问题举例第一讲:生活中的趣味数学1•“荡秋千”问题:我国明朝数学家程大位(1533〜1606年)写过一本数学著作叫做《直指算法统宗》,其中有一道与荡秋千有关的数学问题是用《西江月》词牌写的:平地秋千未起,踏板一尺离地;送行二步与人齐,五尺人高曾记;仕女佳人争蹴,终朝笑语欢嬉;良工高士素好奇,算出索长有几?词写得很优美,翻译成现代汉语大意是:有一架秋千,当它静止时,踏板离地1尺,将它往前推送10尺(每5尺为一步),秋千的踏板就和人一样高,这个人的身高为5尺,如果这时秋千的绳索拉得很直,试问它有多长?下面我们用勾股定理知识求出答案:如图,设绳索AC=AD=x(尺),贝U AB= (x+1)-5 (尺),BD=10 (尺)在Rt△ ABD中,由勾股定理得A B"+B D=A D,即(x-4 )2+102=x2,解得x=14.5,即绳索长为14.5尺.2 •方程的应用:小青去植物园春游,回来以后爸爸问他春游花掉多少钱。
小青并不直接回答,却调皮地说:“我带出去的钱正好花了一半,剩下的元数是带出去角数的一半,剩下的角数与带出去元数相同。
”爸爸踌躇一下,有些为难。
你能否帮助他把钱数算出来,小青到底带了多少钱?花了多少钱?还剩多少钱?方法一:设带出去x元,y角.根据”剩下的元数是带出去角数的一半”知道y是偶数花了的钱分x为奇数与偶数情况(1)x是奇数时候,花一半就是花了=剩下=(x-1)/2 元,(y/2+5)角根据后面两句话知道,剩下=y/2元,x角有二元一次方程组:(x-1)/2=y/2,y/2+5=x 解得x=9,y=8(2)x是偶数时候,花一半就是花了=剩下=x/2元,(y/2+5)角剩下的同上面情况有二元一次方程组:x/2=y/2,y/2+5=x 解得x=y=10 但是没有10角钱说法不符合实际(舍)• ••答案是9元8角方法二:设带出去X元Y角,还剩a元b角按照用掉一半还剩一半的等式:10a + b = ( 10x + y)/ 2又因为:a = y / 2b = x带入等式化简即可得:x / y = 9 / 8因为y只能是小于10的整数所以,小青带了9元8角!用了4元9角,还剩4元9角!3. 工资的选择:假设你得到一份新的工作,老板让你在下面两种工资方案中进行选择:(A)工资以年薪计,第一年为4000美元以后每年加800美元;(B)工资以半年薪计,第一个半年为2000美元,以后每半年增加200美元。
从概率论角度解决生活中的悖论【摘要】在生活中常常会遇到一些看似矛盾的情况,这就是悖论。
通过概率论,我们可以解决许多生活中的悖论。
文章首先介绍了悖论的概念和概率论在生活中的应用。
接着详细解释了蒙提霍尔悖论以及概率论是如何解决这一悖论的。
蒙提霍尔悖论在生活中的影响也被探讨了。
文章还对锚定效应进行了解释,并提出了概率论的解决方案。
结论部分强调了概率论在解决生活中的悖论中的重要性,并提出了如何更好地利用概率论避免逻辑上的混淆。
通过这篇文章,读者可以更深入地了解悖论的实质,以及如何运用概率论在日常生活中解决各种疑难问题。
【关键词】悖论、概率论、蒙提霍尔悖论、锚定效应、逻辑混淆、生活应用1. 引言1.1 悖论的概念悖论是指在逻辑上出现矛盾或不合理的情况,常常让人感到困惑和无法理解。
悖论通常是由于相互矛盾的前提或假设所导致的,挑战人们对事实和逻辑的认知。
悖论在日常生活中也时常出现,例如著名的蒙提霍尔悖论和锚定效应。
悖论在概率论中也有着重要的意义。
概率论是研究随机事件发生规律的数学分支,可以用来解释和预测种种现象。
通过概率论的分析,我们可以发现许多悖论背后隐藏的规律和原因。
概率论不仅可以帮助我们理解悖论的成因,还可以为我们提供解决悖论的方法和途径。
在接下来的我们将以蒙提霍尔悖论和锚定效应为例,从概率论的角度分析并解决这些悖论带来的困惑。
通过探讨这些实例,我们将更深入地理解悖论和概率论之间的关系,以及概率论在解决生活中悖论中的重要性。
将成为我们探讨这一主题的出发点,引领我们深入分析悖论背后的数学逻辑和现实意义。
1.2 概率论的应用概率论的应用范围非常广泛,涉及到各个领域,包括统计学、经济学、生物学、物理学等等。
在面对生活中的悖论时,我们可以通过运用概率论的知识和方法来分析和解决问题。
通过对事件发生的可能性进行量化和计算,我们可以更加客观地评估情况,做出更合理的决策。
概率论的应用不仅在理论领域有所突破,也在实际生活中有着重要的影响。
日常生活中的悖论问题如果你搭乘时空飞机回到过去杀死了你的祖父,那你还会存在吗?蝴蝶振翅可是我们幸免于可预测的未来?明明是双胞胎,其中一个人居然比另一个大十岁?猫竟可以同时处于活着和死亡两种状态?这些不合理的问题,也许颠覆了你现有的知识和逻辑,它们正是科学上所谓的“悖论”。
“悖论”来自于希腊语,意思是“多想一想”相信只要你仔细思考,一定能破解其中的奥秘。
生日悖论问题是这样的:如果一个房间里有23个或23个以上的人,那么至少有两个人的生日相同的概率要大于50%。
这就意味着在一个典型的标准小学班级(30人)中,存在两人生日相同的可能性更高。
对于60或者更多的人,这种概率要大于99%。
先让我们用直观的常识来分析一下。
一年三百六十五天,可以想象为房间中有三百六十五个座位,一百个学生进入房间,每人随机选择座位。
没有学生会选择已经做有人的座位,两位同学抢座位的几率更是微小。
类比发现,其应用于生日中一百位学生当中任何人与别人生日在同一天生日的机会十分微小。
只有当房间中进入三百六十六人时,我们才能确定至少有两人生日在同一天。
事实上,房间中只需57人,就能让两人一天生日的几率超过99%!这就好比57人没人拿着一张365个座位的房间的座位表,在不知道别人会选择什么座位的条件下,两人选择同一座位的几率。
不计特殊的年月,如闰二月。
先计算房间里所有人的生日都不相同的概率,那么第一个人的生日是365选365第二个人的生日是365选364第三个人的生日是365选363:第n个人的生日是365选365-(n-1)所以所有人生日都不相同的概率是:(365/365)× (364/365) ×(363/365) ×(362/365)× ... ×【(365-n+1)/365】那么,n个人中有至少两个人生日相同的概率就是:1-(365/365)× (364/365) ×(363/365) ×(362/365)× ... ×【(365-n+1)/365】所以当n=23的时候,概率为0.507当n=100的时候,概率为0.9999996对于已经确定的个人,生日不同的概率会发生变化。